Nếu theo công thức ai được nhiều phiếu phổ thông nhất sẽ thắng cử thì đã không có tổng thống George W. Bush, mà phải là tổng thống Al Gore vì trong kỳ bầu cử năm 2000, số phiếu cho Al Gore hơn số phiếu cho W. Bush khoảng nửa triệu. Đây không phải là lần đầu tiên chuyện này xảy ra, trong kỳ bầu cử năm 1876, với Rutherford B. Hayes; và năm 1888 với Benjamin Harrison thắng cử với số phiếu phổ thông ít hơn đối thủ.
Theo Điều II, Khoản 1 của Hiến Pháp Hoa Kỳ thì kết quả bầu cử tổng thống dựa trên phiếu cử tri đoàn - hiện nay có tổng số 538 phiếu - vì thế ai được 270 phiếu thì thắng cử.
Điều khoản trên qui định mỗi tiểu bang có số đại biểu cử tri đoàn tương đương với số đại biểu tại quốc hội liên bang. Thí dụ bang California có 53 đại biểu hạ viện (cứ 500 nghìn dân thì có một đại biểu) và 2 nghị sĩ liên bang (mỗi bang đều có 2 nghị sĩ bất kể dân số cao thấp), thì số phiếu cử tri đoàn của California là 55. Bang Texas có 32 đại biểu hạ viện và 2 nghị sĩ, số đại biểu cử tri đoàn là 34.
Đại biểu cử tri đoàn do các phân bộ đảng của từng tiểu bang lựa chọn và những người này không được là dân biểu, nghị sĩ hay nắm những chức vụ liên bang.
Sau ngày bầu cử tháng 11, vào ngày thứ Hai đầu tiên, sau ngày thứ Tư thứ nhì của tháng Mười Hai thì cử tri đoàn sẽ tập họp tại thủ phủ của từng tiểu bang để chọn tổng thống và phó tổng thống. Luật bầu cử cũng ấn định cử tri đoàn không được bầu cho tổng thống và phó tổng thống là người cùng một tiểu bang. Vì thế các ứng viên luôn luôn đến từ hai bang khác nhau. W. Bush từ Texas thì Cheney từ Wyoming, Kerry từ Massachussetts còn Edwards từ South Carolina. Sau đó kết quả sẽ được kiểm tra trong một phiên họp khoáng đại lưỡng viện quốc hội vào tháng Giêng, trước khi tổng thống tại chức hết nhiệm kỳ.
Năm 2000 hai ứng viên Al Gore và George W. Bush đã tranh nhau để dành phần thắng ở bang Florida vì khi số phiếu cử tri đoàn của Gore và W. Bush gần như ngang nhau, thì ai thắng ở Florida, với 27 phiếu cử tri đoàn, sẽ trở thành tổng thống. Sau hơn một tháng tranh cãi và việc đếm phiếu ở bang Florida đã phải đưa lên Tối Cao Pháp Viện giải quyết. Kết quả Bush được 271 phiếu cử tri đoàn, Gore 266 phiếu và một phiếu bầu trắng để phản đối kết quả bầu cử.
Năm nay, với thăm dò dư luận cử tri trong những ngày chót còn chưa phân biệt hơn kém giữa Kerry và W. Bush, những quan sát viên bầu cử lo ngại kết quả có thể mỗi ứng viên sẽ được 269 phiếu cử tri đoàn.
Nếu hai ứng viên có số phiếu cử tri đoàn bằng nhau thì việc chọn tổng thống và phó tổng thống, đơn lẻ chứ không còn theo liên danh nữa, sẽ do hạ viện quyết định. Khi đó mỗi tiểu bang chỉ được duy nhất một phiếu bầu và lá phiếu sẽ này sẽ bầu cho ứng viên nào, Dân Chủ hay Cộng Hòa, thì dựa trên đảng nào có đa số đại biểu hạ viện và nghị sĩ từ bang đó. Trong trường hợp này để trở thành tổng thống thì chỉ cần 26 phiếu trong số 50 tiểu bang. Nếu số phiếu ở hạ viện ngang nhau (25-25) thì chủ tịch hạ viện sẽ tạm nắm quyền tổng thống. Còn nếu ở hạ viện không bầu được phó tổng thống thì vấn đề sẽ được chuyển lên thượng viện.
Mà hiện nay tất cả 435 đại biểu hạ viện và một phần ba nghị sĩ thượng viện đang được bầu lại, nên không biết theo từng bang con số đại biểu của từng đảng sẽ ra sao cho đến khi việc đếm phiếu hoàn tất.
Một yếu tố khác cũng làm cho việc đếm phiếu cử tri đoàn trở nên phức tạp hơn. Đó là ở bang Colorado trong kỳ bầu cử này người dân cũng sẽ bỏ phiếu quyết định sửa đổi về cách chọn lựa số đại biểu cử tri đoàn. Nếu luật mới được chấp thuận và có hiệu lực ngay, thì số đại biểu cử tri đoàn Colorado, 9 phiếu, sẽ chia theo tỉ lệ. Nghĩa là nếu Bush hay Kerry thắng cũng không được cả 9 phiếu như trước mà sẽ chia ra theo tỉ lệ 5-4.
Từ trước đến nay, số đại biểu cử tri đoàn được quyết định theo công thức ai thắng thì được hết. Thí dụ như bang Ohio có 20 phiếu cử tri đoàn, nếu trong ngày bầu cử đa số cử tri Ohio bầu cho Kerry thì Kerry sẽ được trọn vẹn 20 phiếu đại biểu cử tri đoàn từ bang này.
Năm nay những đề tài hai ứng viên đưa ra trong suốt thời gian vận động tranh cử có khi phức tạp cho nhiều cử tri. Nếu tỉ lệ ủng hộ mỗi ứng viên khít khao, kết quả kiểm phiếu cũng rất phức tạp trong những ngày hậu bầu cử.
Đa số cử tri Mỹ không muốn vụ việc như đã xảy ra ở Florida bốn năm trước được lập lại. Chính vì thế năm nay số cử tri đăng ký đi bầu tăng nhiều và các quan chức lo tổ chức bầu cử tiên đoán số dân Mỹ sẽ đi bầu đông kỷ lục.